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禁塑太难,就得为它找出路

来源:光明网
2022-05-12 13:29:14

  原标题:禁塑太难,就得为它找出路

  4月27日,《自然》刊登一篇美国得克萨斯大学奥斯汀分校的哈尔·阿尔珀教授团队的论文,论述了借助机器学习改造一种酶,可以将以世纪为单位的塑料降解时间缩短到24小时至几天。这个消息引发了关注,因为这一成果可能解决的是一个世纪性难题:限制和缩小塑料对人类社会、自然和生态的危害。

  塑料的发明和塑料产品的迭代更新,是人类利用地球资源发展经济、改善生活的一种创新,无疑称得上是一种伟大的发明。但是,在塑料袋发明后的100年,欧洲环保组织将其评为“20世纪人类最糟糕的发明”,塑料对人、生物和环境的危害越来越严重。

  每年,全球生产的塑料达到惊人的3亿吨,但是,当塑料产品结束使命后,人类并不能有效地处理它们。焚烧塑料会造成环境危害,如产生大量二恶英和其他污染物,一旦进入土壤中也会危及植物、农作物和生态。与此同时,全球近 80% 的塑料产品在结束使命后被送到垃圾填埋场和垃圾堆积场,既污染当地土壤与水源,还能通饮水和食物链以微塑料的形式出现在人体的血液、粪便甚至是胎盘中。

  国际上提出了种种措施来限制塑料产品造成的危害,方法有:限制塑料产品的生产和使用、采用替代品、回收塑料产品、让塑料进入可循环模式等。我国在2008年就实行了“限塑令”,规定在全国范围内禁止生产、销售、使用厚度小于0.025毫米的塑料购物袋,所有超市、商场、集贸市场等商品零售场所一律不得免费提供塑料购物袋。2020年,全国多个省市也出台了升级版的“限塑”地方法规。

  尽管如此,人们还是发现,塑料产品是禁不住的,它在满足人们需求的同时,创造了许多经济和社会效益。全球塑料年产量能从20世纪50年代的500万吨增长至目前的3亿吨,原因在于塑料价廉物美,而且极为耐用、用途广泛。

  一种产品要提高其产量和使用率,可以从源头和末端想办法。现在看来,禁止生产和使用塑料产品似乎不太现实了,那就要为它寻找出路——循环利用。

  科技提供了一种可能,为塑料提供降解和循环使用的出口。此前的研究发现,PETase酶可以降解PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯),但也存在明显的缺陷,只能在特定的酸碱度和温度范围内起效,并且反应速度有限,在降解之前还需要对塑料进行预处理。现在,得克萨斯大学奥斯汀分校的研究团队使用机器学习模型对PETase进行改造,研发出了全新的酶:FAST-PETase(功能性、活性、稳定和耐受性PETase),可以在低于50摄氏度、一系列不同的酸碱度条件下,将PET解聚、降解成小分子。在一些条件下,这些塑料仅需24小时就能完全降解为单体。

  因此,这也提供了塑料出路的几种方式,迅速降解塑料,还可以利用这种酶实现环境修复,清理受污染的区域,并且帮助企业在分子水平上循环利用塑料。

  科技,为塑料的未来提供了新的可能。期待在科技的加持下,地球重新回归绿色。(张田勘)

责任编辑:王后

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